2.2. Улучшение качества изображения фильтрацией
Рассмотрим методы, основанные на "размывании" границы. Один из них заключается в том, что изображение вычисляется с большим пространственным разрешением, чем позволяет дисплей. При выводе на экран атрибуты пиксела экрана вычисляются усреднением по группе пикселов изображения, построенного с большим разрешением. Т.е. пикселы изображения рассматриваются как подпикселы соответствующих пикселов экрана. Усредняющая маска перемещается по изображению с шагами, равными ее размеру. Очевидно, что данный метод должен давать более качественное изображение, но при больших затратах ресурсов. Для усреднения предложены различные маски.
Простейшее усреднение – равномерное (см. рис. 2.3). Улучшить усреднение можно за счет использования весов, задающих влияние отдельных подпикселов на атрибут пиксела экрана.
а) увеличение разрешения в 4 раза
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1
б) увеличение разрешения в 16 раз
Рис. 2.3. Маски для равномерного усреднения изображения
Маски для взвешенного усреднения изображения приведены на рис. 2.4.
Эти массивы должны быть пронормированы для получения единичного коэффициента передачи, чтобы не вызывать неправильного смещения средней яркости изображения. Нормирующий коэффициент равен 1 / (сумму членов массива). Ясно, что эти преобразования применены к изображению, зашумленному случайными импульсными помехами, будут подавлять шум. Это так называемые низкочастотные фильтры.
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
4 |
2 |
1 |
2 |
1 |
а) увеличение разрешения в 9 раз
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
6 |
4 |
2 |
3 |
6 |
9 |
12 |
9 |
6 |
3 |
|
8 |
12 |
16 |
12 |
8 |
4 |
3 |
6 |
9 |
12 |
9 |
6 |
3 |
2 |
4 |
6 |
8 |
6 |
4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
4
б) увеличение разрешения в 49 раз
Рис. 2.4. Маски для взвешенного усреднения изображения